Los astrónomos descubren un nuevo púlsar de rayos X de milisegundos de acreción


Utilizando el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones (NICER), un equipo internacional de astrónomos ha detectado un nuevo púlsar de rayos X de milisegundos que se acumula. El púlsar recién descubierto, denominado MAXI J1816–195, tiene un período de giro de aproximadamente 1,89 milisegundos. El hallazgo se informa en un artículo publicado el 9 de agosto en el depósito de preimpresión de arXiv.

Evolución del estallido de MAXI J1816-195 en relación con el 7 de junio de 2022. Crédito: Bult et al., 2022.

Los púlsares de rayos X exhiben variaciones periódicas estrictas en la intensidad de los rayos X, que pueden ser tan breves como una fracción de segundo. Los púlsares de rayos X de milisegundos de acreción (AMXP) son un tipo peculiar de púlsares de rayos X en los que los períodos de giro cortos son causados ​​​​por la transferencia de masa de larga duración desde una estrella compañera de baja masa a través de un disco de acreción a una estrella de neutrones de rotación lenta. Los astrónomos perciben los AMXP como laboratorios astrofísicos que podrían ser cruciales para avanzar en nuestro conocimiento sobre los procesos de explosión termonuclear.

Los AMXP son relativamente raros y, hasta la fecha, solo se han identificado unas pocas docenas de objetos de este tipo. Con el fin de ampliar la lista de estos peculiares objetos, la comunidad científica sigue buscando activamente dichas fuentes utilizando observatorios espaciales como NICER instalados en la Estación Espacial Internacional (ISS).

Ahora, un grupo de astrónomos dirigido por Peter Bult de la Universidad de Maryland, informa el hallazgo de un nuevo AMXP con NICER. Descubrieron que un transitorio de rayos X recientemente descubierto, llamado MAXI J1816–195, exhibe pulsaciones de 528,6 Hz. MAXI J1816–195 fue identificado por primera vez el 7 de junio de 2022 por el Monitor de imagen de rayos X de todo el cielo (MAXI) a bordo de la ISS. Las observaciones de seguimiento de esta fuente con NICER confirmaron su naturaleza AMXP.

«Presentamos el descubrimiento de pulsaciones de 528,6 Hz en el nuevo transitorio de rayos X MAXI J1816-195. Usando NICER, observamos el primer estallido transitorio registrado del binario de rayos X de baja masa de estrella de neutrones MAXI J1816-195 durante un período de 28 días», escribieron los investigadores en el artículo.

Según el estudio, MAXI J1816–195 tiene un período de giro de 1,89 milisegundos y un período orbital de aproximadamente 4,8 horas. La masa de la estrella donante se estimó entre 0,1 y 0,55 masas solares. Según los resultados, se encontró que el límite superior de la distancia a este púlsar es de 28.000 años luz.

Las observaciones identificaron 15 estallidos de rayos X termonucleares de MAXI J1816-195 que muestran una evolución gradual en la morfología a lo largo del tiempo. Se midió que el tiempo medio de recurrencia de estos estallidos era de aproximadamente 1,4 horas. Resultó que MAXI J1816–195 es un estallido regular con un tiempo de recurrencia que se alarga a lo largo del estallido.

Además, el estudio encontró que todos los estallidos de rayos X observados mostraron una evolución muy similar, tanto en la curva de luz como en su espectroscopia. Las duraciones de las ráfagas apuntan a la ignición en un entorno rico en hidrógeno, lo que sugiere que el material acumulado y, por lo tanto, la estrella donante deben ser ricos en hidrógeno. Los investigadores agregaron que no se encontraron evidencias de oscilaciones de estallido en los datos recopilados.

Con información de Phys.org

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